Schiefe Ebene und Gegengewicht

Klotz mit Gegengewicht

Ein auf einer schiefen Ebene (Neigungswinkel 30°) liegender Klotz (Masse 6 kg) ist über ein Seil und eine Umlenkrolle mit einem "Gegengewicht", einem Körper mit einer Masse von 4 kg, verbunden. Die Gleitreibungszahl für die Grenzschicht Klotz-Ebene beträgt 0.4. Umlenkrolle und Seil haben keine Masse und arbeiten reibungsfrei.

1. Schneiden Sie beide Körper frei, zeichnen Sie also die auf jeden der beiden Körper einwirkenden Kräfte mit je einer separaten Farbe ein.
2. Führen Sie für beide Körper eine getrenntes Koordinatensystem ein und formulieren Sie für beide Systeme die Impulsbilanz, das Grundgesetz der Mechanik.
3. Berechnen Sie die Beschleunigung des Klotzes und die Grösse der auf den Klotz einwirkenden Seilkraft.
4. Was haben die Impulsänderunsraten der beiden Körper miteinander zu tun?
5. Wie könnte man die Beschleunigung des Klotzes auch noch rechnen?

Lösung